專題12電化學專題復習習題(含答案)

1、專題十二 電化學一：判斷正誤1)(2013·北京高考)鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時,鐵作負極被氧化:Fe-3e-=Fe3+。( ) (2)(2013·北京高考)水中的鋼閘門連接電源的負極,使用的是外加電流的陰極保護法。(3)(2013·江蘇高考)電解法精煉銅時,以粗銅作陰極,純銅作陽極。( ) (4)(2013·安徽高考)工業(yè)上通過電解氯化鈉溶液制備金屬鈉和氯氣。( ) (5)(2012·福建高考)Cu(CuSO4)-Zn(ZnSO4)通過鹽橋構成的原電池裝置中,Cu電極上發(fā)生氧化反應。( ) (6)(2012·四川高考)乙醇酸性燃料電池的負極

2、反應式為CH3CH2OH+H2O-4e-=CH3COOH+4H+,電池工作時,電解質溶液中的H+向負極移動。( ) (7)(2012·江蘇高考)Zn具有還原性和導電性,可用作鋅錳干電池的正極材料。( ) (8)(2012·山東高考)電解NaCl溶液得到22.4 L H2(標準狀況),理論上需轉移NA個電子。(9)(2012·山東高考)以CuSO4溶液為電解質溶液進行粗銅(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等雜質)的電解精煉,溶液中的Cu2+向陽極移動。( ) (10)(2012·海南高考)鋅與稀硫酸反應時,要加大反應速率可滴加少量硫酸銅。( ) (11)(2

3、012·海南高考)肼(N2H4)空氣燃料電池是一種堿性電池,該電池放電時,負極的反應式為N2H4-4e-=4H+N2。 (12)(2012·海南高考)下列電解質溶液電解時只生成氫氣和氧氣:NaOH、H2SO4、Ba(OH)2。(13)(2012·廣東高考)自行車鋼架生銹主要是電化學腐蝕所致。( ) (14)(2012·江蘇高考)鍍銅鐵制品鍍層受損后,鐵制品比受損前更不容易生銹。( ) (15)(2012·海南高考)用錫焊接鐵質器件,焊接處不易生銹。(16)(2011·新課標全國卷)電解58.5 g熔融的NaCl,能產生標準狀況下22.

4、4 L氯氣,23.0 g(17)(2011·山東高考)電解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液時,陰極上依次析出Cu、Fe、Al。二、選擇題1.(2015課標,11,6分)微生物電池是指在微生物的作用下將化學能轉化為電能的裝置,其工作原理如圖所示。下列有關微生物電池的說法的是()A.正極反應中有CO2生成B.微生物促進了反應中電子的轉移C.質子通過交換膜從負極區(qū)移向正極區(qū)D.電池總反應為C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O答案A2.(2015江蘇單科,10,2分)一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意如圖。下列有關該電池的說法正確的是()A.反應 CH4+H2O 3H2+CO,

5、每消耗1 mol CH4轉移12 mol電子B.電極A上H2參與的電極反應為:H2+2OH-2e- 2H2OC.電池工作時,C的向電極B移動D.電極B上發(fā)生的電極反應為:O2+2CO2+4e- 2C答案D10.(2015課標,26,14分)酸性鋅錳干電池是一種一次性電池,外殼為金屬鋅,中間是碳棒,其周圍是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等組成的糊狀填充物。該電池放電過程產生MnOOH?；厥仗幚碓搹U電池可得到多種化工原料。有關數(shù)據(jù)如下表所示:溶解度/(g/100 g水)化合物 溫度/020406080100NH4Cl29.337.245.855.365.677.3ZnCl23433954

6、52488541614化合物Zn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3Ksp近似值10-1710-1710-39回答下列問題:(1)該電池的正極反應式為,電池反應的離子方程式為。 (2)維持電流強度為0.5 A,電池工作5分鐘,理論上消耗鋅g。(已知F=96 500 C·mol-1) (3)廢電池糊狀填充物加水處理后,過濾,濾液中主要有ZnCl2和NH4Cl,二者可通過分離回收;濾渣的主要成分是MnO2、和,欲從中得到較純的MnO2,最簡便的方法為,其原理是。 (4)用廢電池的鋅皮制備ZnSO4·7H2O的過程中,需除去鋅皮中的少量雜質鐵,其方

7、法是:加稀H2SO4和H2O2溶解,鐵變?yōu)?加堿調節(jié)至pH為時,鐵剛好沉淀完全(離子濃度小于1×10-5 mol·L-1時,即可認為該離子沉淀完全);繼續(xù)加堿至pH為時,鋅開始沉淀(假定Zn2+濃度為0.1 mol·L-1)。若上述過程不加H2O2后果是,原因是。 答案(14分)(1)MnO2+H+e- MnOOH2MnO2+Zn+2H+ 2MnOOH+Zn2+(每空1分,共2分)注:式中Zn2+可寫為Zn(NH3、Zn(NH3)2Cl2等,H+可寫為N(2)0.05(2分)(3)加熱濃縮、冷卻結晶碳粉MnOOH空氣中加熱碳粉轉變?yōu)镃O2,MnOOH氧化

8、為MnO2(每空1分,共5分)(4)Fe3+2.76Zn2+和Fe2+分離不開Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近(每空1分,共5分)考點二 電解原理及其應用1.(2015福建理綜,11,6分)某模擬“人工樹葉”電化學實驗裝置如下圖所示,該裝置能將H2O和CO2轉化為O2和燃料(C3H8O)。下列說法正確的是()A.該裝置將化學能轉化為光能和電能B.該裝置工作時,H+從b極區(qū)向a極區(qū)遷移C.每生成1 mol O2,有44 g CO2被還原D.a電極的反應為:3CO2+18H+-18e- C3H8O+5H2O答案B2.(2015天津理綜,4,6分)鋅銅原電池裝置如圖所示,其中陽離子交換膜只

9、允許陽離子和水分子通過。下列有關敘述正確的是()A.銅電極上發(fā)生氧化反應B.電池工作一段時間后,甲池的c(S)減小C.電池工作一段時間后,乙池溶液的總質量增加D.陰陽離子分別通過交換膜向負極和正極移動,保持溶液中電荷平衡答案C3.(2015浙江理綜,11,6分)在固態(tài)金屬氧化物電解池中,高溫共電解H2O-CO2混合氣體制備H2和CO是一種新的能源利用方式,基本原理如圖所示。下列說法不正確的是()A.X是電源的負極B.陰極的電極反應式是:H2O+2e- H2+O2- CO2+2e- CO+O2-C.總反應可表示為:H2O+CO2 H2+CO+O2D.陰、陽兩極生成的氣體的物質的量之比是11答案D

10、4.(2015四川理綜,4,6分)用如圖所示裝置除去含CN-、Cl-廢水中的CN-時,控制溶液pH為910,陽極產生的ClO-將CN-氧化為兩種無污染的氣體。下列說法不正確的是()A.用石墨作陽極,鐵作陰極B.陽極的電極反應式:Cl-+2OH-2e- ClO-+H2OC.陰極的電極反應式:2H2O+2e- H2+2OH-D.除去CN-的反應:2CN-+5ClO-+2H+ N2+2CO2+5Cl-+H2O答案D5.(2015福建理綜,9,6分)純凈物X、Y、Z轉化關系如圖所示,下列判斷正確的是()A.X可能是金屬銅 B.Y不可能是氫氣C.Z可能是氯化鈉 D.Z可能是三氧化硫答案A11.(2015

11、山東理綜,29,15分)利用LiOH和鈷氧化物可制備鋰離子電池正極材料。LiOH可由電解法制備,鈷氧化物可通過處理鈷渣獲得。(1)利用如圖裝置電解制備LiOH,兩電極區(qū)電解液分別為LiOH和LiCl溶液。B極區(qū)電解液為溶液(填化學式),陽極電極反應式為,電解過程中Li+向電極遷移(填“A”或“B”)。 (2)利用鈷渣含Co(OH)3、Fe(OH)3等制備鈷氧化物的工藝流程如下:Co(OH)3溶解還原反應的離子方程式為。鐵渣中鐵元素的化合價為。在空氣中煅燒CoC2O4生成鈷氧化物和CO2,測得充分煅燒后固體質量為2.41 g,CO2體積為1.344 L(標準狀況),則鈷氧化物的化學式為

12、。 答案(1)LiOH2Cl-2e-Cl2B(2)2Co(OH)3+S+4H+2Co2+S+5H2O或Co(OH)3+3H+Co3+3H2O,2Co3+S+H2O2Co2+S+2H+3Co3O4考點三 金屬的電化學腐蝕與防護1.(2015江蘇單科,11,4分)下列說法正確的是()A.若H2O2分解產生1 mol O2,理論上轉移的電子數(shù)約為4×6.02×1023B.室溫下,pH=3的CH3COOH溶液與pH=11的NaOH溶液等體積混合,溶液pH>7C.鋼鐵水閘可用犧牲陽極或外加電流的陰極保護法防止其腐蝕D.一定條件下反應N2+3H2 2NH3達到平衡時,3

13、v正(H2)=2v逆(NH3)答案C5.(2015重慶理綜,11,14分)我國古代青銅器工藝精湛,有很高的藝術價值和歷史價值。但出土的青銅器大多受到環(huán)境腐蝕,故對其進行修復和防護具有重要意義。(1)原子序數(shù)為29的銅元素位于元素周期表中第周期。 (2)某青銅器中Sn、Pb的質量分別為119 g、20.7 g,則該青銅器中Sn和Pb原子的數(shù)目之比為。 (3)研究發(fā)現(xiàn),腐蝕嚴重的青銅器表面大都存在CuCl。關于CuCl在青銅器腐蝕過程中的催化作用,下列敘述正確的是。 A.降低了反應的活化能B.增大了反應的速率C.降低了反應的焓變D.增大了反應的平衡常數(shù)(4)采用“局部

14、封閉法”可以防止青銅器進一步被腐蝕。如將糊狀Ag2O涂在被腐蝕部位,Ag2O與有害組分CuCl發(fā)生復分解反應,該化學方程式為。 (5)如圖所示為青銅器在潮濕環(huán)境中發(fā)生電化學腐蝕的原理示意圖。腐蝕過程中,負極是(填圖中字母“a”或“b”或“c”); 環(huán)境中的Cl-擴散到孔口,并與正極反應產物和負極反應產物作用生成多孔粉狀銹Cu2(OH)3Cl,其離子方程式為; 若生成4.29 g Cu2(OH)3Cl,則理論上耗氧體積為L(標準狀況)。 答案(14分)(1)四(2)101(3)A、B(4)Ag2O+2CuCl 2AgCl+Cu2O(5)c2Cu2+3OH-

15、+Cl- Cu2(OH)3Cl0.4485、Zn-MnO2干電池應用廣泛， 其電解質溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。(1) 該電池的負極材料是_。電池工作時，電子流向_ (填“正極” 或“負極”)。(2) 若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有雜質Cu2+，會加速某電極的腐蝕， 其主要原因是_。欲除去Cu2+， 最好選用下列試劑中的_ (填代號)。A. NaOH B. Zn C. Fe D.NH3·H2O (3) MnO2的生產方法之一是以石墨為電極， 電解酸化的MnSO4溶液。陰極的電極反應式是 。若電解電路中通過2 mol電子， MnO2的理論產量為_g。5.(1) 根據(jù)原

16、電池的工作原理， 活潑金屬做負極， 故負極材料是Zn； 電子的流向與電流方向相反， 故工作時電子流向正極。(2) 鋅置換銅， 銅鋅形成原電池， 加速了電極腐蝕； 除去Cu2時， 最好選用金屬鋅。(3) 電解硫酸錳溶液時，溶液中的離子有： H、OH、Mn2、SO42-四種離子， Mn2轉化為MnO2時， 化合價升高被氧化， 是陽極產物， 故其陰極電極反應為： 2H+2 e=H2， 電解電路中通過2 mol電子時， 理論上恰好能生成1 molMnO2， 質量為87 g。答案：(1)Zn(或鋅)、正極； (2)鋅與還原出的銅形成銅鋅原電池而加快鋅的腐蝕； (3)2H+2 e=H2、87 g6、電解法

17、在工業(yè)生產中廣泛應用（1）可通過電解制備碘酸鉀的實驗裝置如有圖所示。請回答下列問題： 實驗室常用 方法來分離提純含有少量雜質的固體碘。 電解前，先將一定量的精制碘溶于過量氫氧化鉀溶液，溶解時發(fā)生反應：3I2 + 6KOH = 5KI + KIO3 + 3H2O，將該溶液加入陽極區(qū)。另將氫氧化鉀溶液加入陰極區(qū)，電解槽用水冷卻。電解時，陽極上發(fā)生反應的電極反應式為 ；陰極上觀察到的實驗現(xiàn)象是 。 電解完畢，從電解液中得到碘酸鉀晶體的實驗過程如下：步驟的操作名稱 ，步驟的操作名稱是 步驟洗滌晶體的目的是（2）可通過電解尿素CO(NH2)2的堿性溶液制氫，裝置如圖（電解池中隔膜僅阻止氣體通過，陰、陽極

18、均為惰性電極）。電解時，陽極的電極反應式為 。以鉻酸鉀為原料，電化學法制備重鉻酸鉀的實驗裝置示意圖如下：電解時，陰極的電極反應式為 。陽極的現(xiàn)象 ，該制備過程總反應的化學方程式為： ，6、 （1）升華2I2e= I2  (I+ 6OH6e= IO3+ 3H2O)   有氣泡產生 冷卻結晶；干燥；洗去吸附在碘酸鉀晶體上的氫氧化鉀等雜質（2）CO(NH2)2+8OH-6eCO32N26H2O按照要求完成下列電極反應式：(1)MnO2的生產方式之一是以石墨為電極，電解酸化的MnSO4溶液。陽極的電極反應式是_。(2) 已知H2O2是一種弱酸，在強堿性溶液中主要以HO2形式 存在。目前研究比較熱門的AlH2O2燃料電池，其